CH387823A - Verwendung einer hochschmelzenden Sinterlegierung für Heizleiter - Google Patents

Description

      Verwendung    einer hochschmelzenden     Sinterlegierung    für Heizleiter    Die Erfindung betrifft die Verwendung einer  hochschmelzenden     Sinterlegierung    für     Hochtempera-          turheizleiter.     



  Es ist bekannt, in der Glühlampen-,     Radioröhren-          und        Röntgenröhrenindustrie    Strukturelemente, insbe  sondere Heizleiter, Strahl- und     Abschirmbleche    usw.  aus     Molybdän,    Wolfram und auch neuerdings aus       Tantal    zu verwenden. Den Heizleitern aus     Molybdän     und Wolfram jedoch haftet der Nachteil an, dass sie  nach mehrstündigem Glühen auf Temperaturen von  etwa 1400 bis 2000  C durch     Rekristallisation    stark       verspröden.    Durch mechanische Beanspruchungen,  z.

   B. durch Berührung der Heizleiter mit dem     Glüh-          gut,    und mechanische Erschütterungen kommt es da  her sehr leicht zum Bruch solcher Heizleiter. Gegen  über den     Molybdän-    und     Wolframheizleitern    haben  Heizleiter aus     Tantal    den Vorteil, dass sie nach län  gerer Glühdauer auch bei Temperaturen über 2000  C       duktil    bleiben, doch haftet den     Tantalheizleitern    der  Nachteil an, dass sie eine vergleichsweise geringere  Kriechfestigkeit aufweisen. Es kommt daher bei     Tan-          talheizleitern    zu unliebsamen plastischen Verfor  mungen, Durchhängen usw.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung  einer hochschmelzenden     Sinterlegierung,    welche die  Nachteile der bekannten     Molybdän-,        Wolfram-    und       Tantalheizleiter    behebt. Diese     Sinterlegierung        enthält          Tantal    in einer Menge von 10 bis 90     Gew.a/o,    (vor  zugsweise 40 bis 70     Gew.o/o)    und     Wolfram    und bzw.

    oder     Molybdän    in einer Menge von 10 bis 90     Gew.o/a     (vorzugsweise 20 bis 40     Gew: /o).    Gegebenenfalls       können        10        bis        40        Gew.%        eines        oder        mehrerer        der     Metalle Chrom,     Vanadin,        Niob,    Titan,     Zirkonium     und     Hafnium    zugeführt sein.  



  Es wird bemerkt, dass Legierungen, die     Tantal,     Wolfram und     Molybdän    enthalten, an sich bekannt  sind. So ist eine Legierung bekannt, die aus 10 bis         70        Gew.1%        Tantal,        0,2        bis    4     Gew        Q/o        Kohlenstoff,     Rest     Wolfram,    besteht und als Werkstoff für Feder  spitzen verwendet wird.

   Eine andere bekannte     Legie-          rung        besteht        aus    1     bis        50        Gew.%        Tantal,        10        bis          50        Gew.%        Chrom        und        20        bis        55        Gew        %,        Wolfram     und dient ebenfalls als Werkstoff für Federspitzen.  



  Ferner ist eine     Molybdän-Wolfram-Legierung    be  kannt, die bis zu 10     Gew.o/o        Tantal    enthält.  



  Es ist aber bis jetzt nicht bekanntgeworden, eine  Legierung, die     Tantal,        Wolfram    und bzw. oder Mo  lybdän in den oben angegebenen Mengen enthält, für       Hochtemperaturheizleiter    zu verwenden.  



  Die     erfindungsgemäss    verwendeten Legierungen  sind kalt und warm verformbar, besitzen hohen elek  trischen Widerstand und weisen bei guten Warm  festigkeitseigenschaften, insbesondere guter Kriech  festigkeit, auch nach längeren Glühbehandlungen  keine     Rekristallisationsversprödung    auf.  



  Bei     Tantalheizleitern    wird auch sehr oft als nach  teilig empfunden, dass     Tantal    durch die Aufnahme  von Wasserstoff     versprödet    und ferner eine sehr hohe  Affinität zu Kohlenstoff und Stickstoff unter     Karbid-          und        Nitridbildung    aufweist. Die erfindungsgemäss ver  wendeten     Sinterlegierungen,    die     Tantal    und     Wolfram     und bzw. oder     Molybdän    enthalten, weisen diese Er  scheinungen in erheblich geringerem Masse auf.

   Eine       Sinterlegierung    aus     Wolfram    bzw.     Molybdän        mit    10       bis        15%        Tantal        kann        z.        B.        als        Heizleitermaterial        in          Hochtemperaturöfen,    die als Schutzgas Wasserstoff  verwenden, eingesetzt werden.  



  Nach einer besonderen Ausführungsform der Er  findung können den Legierungen auch noch andere       übergangsmetalle    der 4. bis 6. Gruppe des Perioden  systems, mit denen sie fast ausnahmslos vollkommen  mischbar sind,     zulegiert    sein. Es ist     beipielsweise     möglich, dass sie auch noch 10 bis     400/D    eines oder  mehrerer der Metalle     Chrom,        Vanadin,        Niob,    Titan,           Zirkonium    enthalten. Der Widerstand der erfindungs  gemäss verwendeten Legierungen kann durch diese  Zusätze noch in günstiger Weise erhöht werden.  



  Als ein besonderer Vorteil der     erfindungsgemäss     verwendeten Legierungen hat sich herausgestellt, dass  die Schweissverbindungen dieser Legierungen mit dem  eigenen Werkstoff und mit     Tantal-    und     Niobstäben     und -blechen z. B. hervorragend     duktil    sind und keine       Rekristallisationsversprödung    aufweisen. Dieser Vor  teil kann besonders bei Verbindung von Heizleitern  miteinander oder mit     Stromanschlussklemmen    ausge  nutzt werden.  



  Im folgenden sind Beispiele für die erfindungs  gemässe Verwendung von     Sinterlegierungen    angeführt.  <I>Beispiel 1</I>  Durch Mischen von 70 Teilen     Tantal    mit 30 Tei  len Wolfram, Pressen und     Sintern    dieser Legierung  im Hochvakuum, wird ein     kaltduktiles    Material her  gestellt, das sich leicht zu Drähten, Bändern und  Blechen für     Hochtemperaturheizleiter    verformen lässt.  Auch nach     mehrhundertstündigem    Glühen bei  2200  C tritt praktisch keine     Versprödung    ein.  



  <I>Beispiel 2</I>  Aus einem Pulvergemenge von 50 Teilen     Tantal,     20 Teilen     Niob,    15 Teilen Wolfram und 15 Teilen       Molybdän    wird ein     Pressstab    hergestellt, der in einem  Vakuum von 10-5 bis     10-6    bei etwa 2400  C gesintert  wird. Diese Legierung zeigt noch eine verhältnis  mässig gute     Kaltbildsamkeit,    lässt sich aber vorteilhaft  bei Temperaturen von 300 bis     400a    C zu Halbzeug  verarbeiten. Dieses Material bewährt sich als     Heiz-          leiter    im Temperaturbereich von 1800 bis 20000 C.

      <I>Beispiel 3</I>  Durch     Hochvakuumsintern    eines Pulvergemenges  von 50 Teilen     Tantal,    10 Teilen     Niob,    10 Teilen  Chrom, 30 Teilen Wolfram, wird ein     Sinterstab    er  zeugt, der eine verhältnismässig schlechte     Kaltduktili-          tät    aufweist. Der     Sinterstab    wird unter Edelgas bei  etwa 800  C warm     nachgepresst    und nochmals einer       Sinterung    im Hochvakuum bei 2300  C unterworfen.

    Nach der doppelten     Sinterung    lässt sich das Material  verhältnismässig gut durch Schmieden und Walzen       warmverformen    und auf     Heizleiter    verarbeiten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verwendung einer hochschmelzenden Sinterlegie- rung, die Tantal in einer Menge von 10 bis 90 Gew.o/o und in einer Menge von 10 bis 90 Gew.o/o minde stens eines der hochschmelzenden Metalle Wolfram und Molybdän enthält, für Hochtemperaturheizleiter. UNTERANSPRÜCHE 1. Verwendung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sinterlegierung Tantal in einer Menge von 40 bis 50 Gew:oh enthält. 2.

   Verwendung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt der Sinterlegierung an Wolfram und bzw. oder Molybdän 20 bis 40 Gew:1/o beträgt. 3. Verwendung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sinterlegierung in einer Menge von 10 bis 40 Gew.o/o mindestens eines der Metalle Chrom, Vanadin, Niob, Titan, Zirkonium und Haf- nium enthält.